一種濺射靶及其綁定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種濺射靶及其綁定方法。該濺射靶材在背板組件的焊接面上浸潤一層銦，而后使用含有導(dǎo)電微粒的粘結(jié)劑將靶材與背板組件綁定在一起。利用銦的低熔點特性在解綁時能夠容易地使靶材、導(dǎo)電膠以及背板組件相互分離。且由于導(dǎo)電膠內(nèi)部設(shè)置有金屬網(wǎng)，所以在解綁時導(dǎo)電膠能夠被附著在金屬網(wǎng)上，從而保證背板組件在回收后表面無導(dǎo)電膠的殘留。
【專利說明】
一種濺射靶及其綁定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于濺射靶材領(lǐng)域，具體涉及一種濺射靶及其綁定方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]濺射靶在集成電路、平面顯示以及太陽能薄膜電池等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中，有著極其廣泛的應(yīng)用。隨著濺射基片的尺寸不斷增大和新技術(shù)新工藝的應(yīng)用，濺射靶在純度、微觀組織以及靶材與背板連接的要求也越來越高。
[0003]在濺射過程中，靶材組件作為陰極，首先應(yīng)具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，同時為了排放高能態(tài)離子高速轟擊靶材表面產(chǎn)生的熱量，靶材組件也要具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性。因此，靶材與背板的連接既要有一定的結(jié)合強度，以避免濺射靶在工作中的脫落、開裂等問題，又要有高的熱傳導(dǎo)率和電傳導(dǎo)率，此外靶材的晶粒經(jīng)熱機械處理后，細小均勻，不能在焊接過程中發(fā)生改變。針對靶材與背板組件的連接問題，主要有機械壓合、熱壓或者熱等靜壓擴散焊接的方法。公開號為US2009/0250337A1的美國專利申請公開了一種圓筒狀靶材的綁定方法，其中披露了使用In，Sn，InSn，SnBi或低溫(低于300°C)熔點之低溫金屬作為焊料將筒狀靶材與筒狀載管焊接，然而，利用該方法綁定的靶材在使用的過程中不能承受高溫，且由于焊料太貴而導(dǎo)致綁定成本過高。同時由于靶材與背板組件之間的熱膨脹系數(shù)不同，因此在焊接過程中容易使得靶材或背板組件發(fā)生彎曲，從而導(dǎo)致綁定后的靶材組件發(fā)生彎曲。
[0004]公開號為CN103264231A的中國專利公開了一種適于高溫濺射靶材的焊接方法， 通過在靶材和背板的焊接面以及銅網(wǎng)的兩面涂布含有重量百分比為60-70%的銀粉或重量百分比為70-80%的活性炭顆粒的環(huán)氧樹脂膠，依次疊放各層后于常溫常壓下固化而完成靶材的綁定。該專利解決了靶材濺鍍過程中不能承受高溫這一技術(shù)問題，利用該專利所述方法制作的靶材可承受200-250°C的高溫，從而使得靶材濺射功率可提高三分之一左右，且可明顯提高濺射速率，較不易脫靶，實現(xiàn)了高效連續(xù)濺鍍，顯著提高了生產(chǎn)效率。但是，使用環(huán)氧樹脂膠來固定靶材與背板組件時，由于環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)在背板組件上不易被清除，因此該綁定方法導(dǎo)致背板組件難以被回收。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠容易對靶材和背板組件進行分離，使得背板組件易于回收再利用的濺射靶及其綁定方法，還在于提供一種有效防止靶材組件發(fā)生彎曲的濺射靶及其綁定方法。
[0006]本發(fā)明涉及一種濺射靶，該濺射靶包括依次層疊的背板組件、金屬銦層、導(dǎo)電膠層和靶材，其中金屬銦層通過浸潤的方式施加到背板組件上，導(dǎo)電膠層中放置有非磁性金屬網(wǎng)。
[0007]本發(fā)明的濺射靶還包括在靶材的焊接面上浸潤的金屬銦層，該靶材焊接面上的金屬銦層能夠保證在靶材解綁時保證靶材焊接面上沒有殘留的導(dǎo)電膠，從而有利于靶材的回收。
[0008]金屬銦層通過采用超聲波浸潤的方式施加到背板組件上，金屬銦層的厚度為0?04mm，金屬銦的用量為 0? 01g/cm2~0.05g/cm2。
[0009]導(dǎo)電膠層為含有金屬銀顆粒的環(huán)氧樹脂膠，導(dǎo)電膠中金屬銀顆粒的重量比為 70%~80%，導(dǎo)電膠的使用量為 0? 06g/cm2~0.15g/cm2。
[0010]非磁性金屬網(wǎng)的篩孔尺寸為20~120目，該非磁性金屬網(wǎng)在濺射靶解綁時，其可以有效的粘附導(dǎo)電膠層，從而保持背板組件在解綁后表面潔凈，沒有導(dǎo)電膠殘留。
[0011]該濺射靶的綁定方法包括如下步驟:A.將背板組件放置于加熱臺上，在背板組件的焊接面范圍內(nèi)放置銦塊，加熱至 170°C ~190°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設(shè)備，將金屬銦浸潤至背板組件表面；B.使用刮刀將背板組件表面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至背板組件的焊接面范圍內(nèi)全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦層；C.待背板組件降低至室溫后，將含銀導(dǎo)電膠均勻涂覆在上述金屬銦層上；D.將非磁性金屬網(wǎng)放置于靶材焊接面上，且確保非磁性金屬網(wǎng)覆蓋面積不超過靶材外邊緣；E.將靶材倒置放在涂覆有含銀導(dǎo)電膠的背板組件上，并調(diào)整位置；F.利用重壓工藝，使得導(dǎo)電膠完全固化。
[0012]在上述工藝中，也可以在靶材的焊接面上浸潤金屬銦層，將靶材放置于加熱臺上， 在靶材的焊接面范圍內(nèi)放置銦塊，加熱至170°C ~190°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設(shè)備，將金屬銦浸潤至靶材的焊接面，隨后使用刮刀將靶材焊接面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至靶材的焊接面范圍內(nèi)全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦層。
[0013]該濺射靶經(jīng)測試，單位平方厘米的拉力強度為5MPa~10MPa，單位平方厘米的剪切力強度為5MPa~10MPa。
[0014]本發(fā)明的濺射靶在綁定過程中，可以大幅度的降低金屬銦的使用含量，同時由于在常溫環(huán)境下即可以涂覆導(dǎo)電膠將靶材與背板粘合，因此有效的簡化了制造工藝，同時避免了靶材組件的彎曲。另一方面，針對本發(fā)明的濺射靶，由于在背板上施加有金屬銦層，因此僅僅通過加熱至金屬銦的熔點，即可實現(xiàn)靶材與背板之間的解綁，并且保持背板組件的表面潔凈，有利于背板組件的回收再利用?！靖綀D說明】
[0015]圖1是本發(fā)明濺射靶第一實施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是本發(fā)明濺射靶第二實施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]其中:1.背板組件2.靶材 3.金屬銦層 4.導(dǎo)電膠層 5.非磁性金屬網(wǎng)?！揪唧w實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式做進一步闡述。
[0019]實施例1本實施例提供一種濺射靶，如圖1所示。背板組件1為銅合金材料，在其上施加一層金屬銦層3。在金屬銦層上層疊有導(dǎo)電膠層4,導(dǎo)電膠層4中設(shè)置有非磁性金屬網(wǎng)5,該非磁性金屬網(wǎng)5采用銅網(wǎng)，在導(dǎo)電膠層上粘結(jié)有靶材2。
[0020] 其幫綁定方法按如下步驟進行:首先，將銅合金背板組件放置于加熱臺上，在背板組件的焊接面范圍內(nèi)放置銦塊，焊接面積為250cm2,所施加的金屬銦的量為5g，將銅合金背板加熱至170°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設(shè)備，將金屬銦浸潤至背板組件表面。 [〇〇21] 隨后，使用刮刀將銅合金背板組件表面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至銅合金背板組件的焊接面范圍內(nèi)全部被金屬銦浸潤， 形成平整的金屬銦層。待背板組件降低至室溫后，將含銀導(dǎo)電膠均勻涂覆在上述金屬銦層上，導(dǎo)電膠的使用量為50g。
[0022]接下來，將60目的金屬銅網(wǎng)放置于氧化鋅鋁靶材焊接面上，且確保非磁性金屬網(wǎng)覆蓋面積不超過氧化鋅鋁靶材外邊緣，使用金屬銅網(wǎng)可以達到良好的導(dǎo)電效果。隨后將氧化鋅鋁靶材倒置放在涂覆有含銀導(dǎo)電膠的背板組件上，并調(diào)整位置。利用重壓工藝，使得導(dǎo)電膠完全固化。
[0023]該濺射靶經(jīng)測試，單位平方厘米的拉力強度為lOMPa，單位平方厘米的剪切力強度為 lOMPa。
[0024]實施例2本實施例提供一種濺射靶，如圖2所示。背板組件1為銅合金材料，在其上施加一層金屬銦層3。在金屬銦層上層疊有導(dǎo)電膠層4,導(dǎo)電膠層4中設(shè)置有非磁性金屬網(wǎng)5,該非磁性金屬網(wǎng)5采用銅網(wǎng)，在導(dǎo)電膠層粘結(jié)有靶材2,在靶材2的焊接面上施加一層金屬銦層3。
[0025]其綁定方法按如下步驟進行:綁定方法包括如下步驟:首先，將銅合金背板組件放置于加熱臺上，在背板組件的焊接面范圍內(nèi)放置銦塊，焊接面積為250cm2,所施加的金屬銦的量為12.5g，將銅合金背板加熱至190°C，待金屬銦塊熔融后，使用超聲波背銦設(shè)備，將金屬銦浸潤至背板組件表面。
[0026] 隨后，使用刮刀將銅合金背板組件表面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至銅合金背板組件的焊接面范圍內(nèi)全部被金屬銦浸潤， 形成平整的金屬銦層。
[0027] 隨后，將氧化鋅鋁靶材放置于加熱臺上，在靶材的焊接面范圍內(nèi)放置銦塊，焊接面積為250cm2,所施加的金屬銦的量為12.5g，加熱至170°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設(shè)備，將金屬銦浸潤至靶材的焊接面。
[0028]然后，使用刮刀將靶材焊接面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至靶材的焊接面范圍內(nèi)全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦層。
[0029]待氧化鋅鋁靶材與銅合金背板降低至室溫后，將含銀導(dǎo)電膠均勻涂覆在氧化鋅鋁靶材和銅合金背板的上述金屬銦層上，導(dǎo)電膠的使用量為50g。
[0030]接下來將60目的金屬銅網(wǎng)放置于氧化鋅鋁靶材的金屬銦層上，且確保非磁性金屬網(wǎng)覆蓋面積不超過氧化鋅鋁靶材外邊緣。隨后將氧化鋅鋁靶材倒置放在涂覆有含銀導(dǎo)電膠的背板組件上，并調(diào)整位置。利用重壓工藝，使得導(dǎo)電膠完全固化。
[0031]該濺射靶經(jīng)測試，單位平方厘米的拉力強度為lOMPa，單位平方厘米的剪切力強度為 lOMPa。
[0032] 以上實施例僅用于對本發(fā)明進行具體說明，其并不對本發(fā)明的保護范圍起到任何限定作用，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求確定。根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于濺射鍍膜工藝的濺射靶，其特征在于:該濺射靶包括依次層疊的背板組 件、金屬銦層、導(dǎo)電膠層和靶材，其中金屬銦層通過浸潤的方式施加到背板組件的焊接面 上，導(dǎo)電膠層中放置有非磁性金屬網(wǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射靶，其特征在于:還包括在靶材的焊接面上浸潤的金屬銦層。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濺射靶，其特征在于:金屬銦層的厚度為0?04mm，金屬銦的用量為 0? 01g/cm2~0.05g/cm2。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濺射靶，其特征在于:導(dǎo)電膠層為含有金屬銀顆粒的環(huán)氧樹 脂膠，導(dǎo)電膠的使用量為〇.〇6g/cm2~0.15g/cm2。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濺射靶，其特征在于:非磁性金屬網(wǎng)的篩孔尺寸為20~120目。6.—種用于濺射鍍膜工藝中的濺射靶的綁定方法，其特征在于，包括如下步驟:A.將背板組件放置于加熱臺上，在背板組件的焊接面范圍內(nèi)放置銦塊，加熱至 170°C ~190°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設(shè)備，將金屬銦浸潤至背板組件表面；B.使用刮刀將背板組件表面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進 行超聲波浸潤處理，直至背板組件的焊接面范圍內(nèi)全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦 層；C.待背板組件降低至室溫后，將含銀導(dǎo)電膠均勻涂覆在上述金屬銦層上；D.將非磁性金屬網(wǎng)放置于靶材焊接面上，且確保非磁性金屬網(wǎng)覆蓋面積不超過靶材外 邊緣；E.將靶材倒置放在涂覆有含銀導(dǎo)電膠的背板組件上，并調(diào)整位置；F.利用重壓工藝，使得導(dǎo)電膠完全固化。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的濺射靶的綁定方法，其特征在于:在步驟B與步驟C之間增 加如下步驟:B1.將靶材放置于加熱臺上，在靶材的焊接面范圍內(nèi)放置銦塊，加熱至170°C ~190°C， 待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設(shè)備，將金屬銦浸潤至靶材的焊接面；B2.隨后使用刮刀將靶材焊接面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進 行超聲波浸潤處理，直至靶材的焊接面范圍內(nèi)全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦層。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的濺射靶的綁定方法，其特征在于:金屬銦層的厚度為0?04mm，金屬銦的用量為 0? 01g/cm2~0.05g/cm2。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濺射靶的綁定方法，其特征在于:導(dǎo)電膠層為含有金屬銀顆 粒的環(huán)氧樹脂膠，導(dǎo)電膠的使用量為〇.〇6g/cm2~0.15g/cm2。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的濺射靶的綁定方法，其特征在于:非磁性金屬網(wǎng)的篩孔尺寸 為 20~120 目。
【文檔編號】C23C14/34GK106032568SQ201510121201
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月19日
【發(fā)明人】祝令建, 王波, 吳國發(fā)
【申請人】漢能新材料科技有限公司